Критерии оценки дисфункции нейрогенеза плода с ранней задержкой роста с использованием внеклеточных везикул

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Цель: Оценка дисфункции нейрогенеза при ранней форме задержки роста плода на основании получения фетальных нейрональных экзосом (ФНЭ) из плазмы крови матери, оценка экспрессии белков-нейротрофинов в их составе, вовлеченных в нейрогенез и регуляцию пластичности нервной системы плода, и установление взаимосвязи с клиническими и функциональными данными.

Материалы и методы: В исследование были включены 45 беременных женщин. Основная группа – 20 женщин (с ранней формой задержки роста плода). Группа сравнения – 25 женщин с физиологически протекающей беременностью. Гестационный возраст новорожденных из обеих групп не превышал 34 недель. Технология получения внеклеточных везикул включала изолирование тотальных экзосом из плазмы крови беременных с помощью коммерческого набора и последующую иммунопреципитацию ФНЭ из их пула. Экспрессию белков-нейротрофинов – фактора роста нервов (NGF) и нейротрофического фактора головного мозга (BDNF) в их составе, оценивали Вестерн-блоттингом.

Результаты: Выявлено снижение экспрессии прекурсоров BDNF (pro-BDNF) и NGF (pro-NGF) в ФНЭ основной группы. При этом зрелые формы белков-нейротрофинов в ФНЭ не обнаружены. Изменение уровня pro-BDNF было обнаружено только при внутрижелудочковом кровоизлиянии (ВЖК), тогда как уровень pro-NGF изменялся при ВЖК, церебральной ишемии и асфиксии у новорожденных в неонатальном периоде.

Заключение: Полученные результаты впервые продемонстрировали возможность обнаружения нейродисфункции головного мозга у плодов с задержкой роста на основе оценки экспрессии нейрональных белков в составе ФНЭ, изолированных из крови матери с помощью иммунопреципитации. Изменение их уровня может, как отражать степень дисфункции мозга, так и рассматриваться в качестве потенциального прогностического и диагностического маркера патологического состояния.

Об авторах

Наталья Енкыновна Кан

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России

Email: kan-med@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5087-5946
SPIN-код: 5378-8437
ResearcherId: B-2370-2015

профессор, доктор медицинских наук, заслуженный деятель науки Российской Федерации, заместитель директора по научной работе – директор Института акушерства

Россия, 117997, Москва ул. Ак. Опарина, д. 4

Анастасия Александровна Леонова

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: nastena27-03@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6707-3464

аспирант, врач акушер-гинеколог акушерского отделения

Россия, 117997, Москва ул. Ак. Опарина, д. 4

Владислава Анатольевна Гусар

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России

Email: v_gusar@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0003-3990-6224

кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории прикладной транскриптомики отдела системной биологии в репродукции

Россия, 117997, Москва ул. Ак. Опарина, д. 4

Виталий Викторович Чаговец

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России

Email: vvchagovets@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-5120-376X

кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник лаборатории протеомики и метаболомики в репродукции человека

Россия, 117997, Москва ул. Ак. Опарина, д. 4

Виктор Леонидович Тютюнник

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России

Email: tioutiounnik@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5830-5099
SPIN-код: 1963-1359
Scopus Author ID: 56190621500
ResearcherId: B-2364-2015

профессор, доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник центра научных и клинических исследований

Россия, 117997, Москва ул. Ак. Опарина, д. 4

Мария Вячеславовна Волочаева

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России

Email: m_volochaeva@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0001-8953-7952

кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник департамента регионального сотрудничества и интеграции, врач 1-го родильного отделения

Россия, 117997, Москва ул. Ак. Опарина, д. 4

Екатерина Евгеньевна Солдатова

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России

Email: katerina.soldatova95@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-6463-3403

научный сотрудник акушерского отделения Института акушерства

Россия, 117997, Москва ул. Ак. Опарина, д. 4

Кристина Олеговна Рыжова

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России

Email: cr.yanina@gmail.com
ORCID iD: 0009-0007-8318-435X

врач-ординатор 1 родильного отделения

Россия, 117997, Москва ул. Ак. Опарина, д. 4

Анна Павловна Серебрякова

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России

Email: serebriakovanna@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7014-2627

врач акушер-гинеколог отделения дневного стационара

Россия, 117997, Москва ул. Ак. Опарина, д. 4

Список литературы

  1. American College of Obstetricians and Gynecologists' Committee on Practice Bulletins—Obstetrics and the Society for Maternal-Fetal Medicin. ACOG Practice Bulletin No. 204: Fetal Growth Restriction. Obstet. Gynecol. 2019; 133(2): e97-e109. https://dx.doi.org/10.1097/AOG.0000000000003070.
  2. Wan L., Luo K., Chen P. Mechanisms underlying neurologic injury in intrauterine growth restriction. J. Child Neurol. 2021; 36(9): 776-84. https://dx.doi.org/10.1177/0883073821999896.
  3. Giouleka S., Tsakiridis I., Mamopoulos A., Kalogiannidis I., Athanasiadis A., Dagklis T. Fetal growth restriction: A comprehensive review of major guidelines. Obstet. Gynecol. Surv. 2023; 78(11): 690-708. https://dx.doi.org/10.1097/OGX.0000000000001203.
  4. Polat O.A., Kirlangic M.M., Sahin E., Madendag Y., Evereklioglu C., Horozoglu F., Karaca C. Role of the brain-sparing effect on retinopathy of prematurity in newborns with fetal growth restriction. Curr. Med. Res. Opin. 2024; 40(4): 629-34. https://dx.doi.org/10.1080/03007995.2024.2320289.
  5. Dudink I., Hüppi P.S., Sizonenko S.V., Castillo-Melendez M., Sutherland M.E., Allison B.J., Miller S.L. Altered trajectory of neurodevelopment associated with fetal growth restriction. Exp. Neurol. 2022; 347: 113885. https:// dx.doi.org/10.1016/j.expneurol.2021.113885.
  6. Milyutina Y.P., Arutjunyan A.V., Korenevsky A.V., Selkov S.A., Kogan I.Y. Neurotrophins: are they involved in i..mmune tolerance .in pregnancy? Am. J. Reprod. Immunol. 2023; 89(4): e13694. https://dx.doi.org/10.1111/ aji.13694.
  7. Sahay A., Kale A., Joshi S. Role of neurotrophins in pregnancy and offspring brain development. Neuropeptides. 2020; 83: 102075. https://dx.doi.org/10.1016/ j.npep.2020.102075.
  8. Ellero N., Lanci A., Baldassarro V.A., Alastra G., Mariella J., Cescatti M. et al. Study on NGF and VEGF dur.ing the equine perinatal Period-Part 1: Healthy foals born from normal pregnancy and parturition. Vet. Sci. 2022; 9(9): 451. https://dx.doi.org/10.3390/vetsci9090451.
  9. Rozanska O., Uruska A., Zozulinska-Ziolkiewicz D. Brain-derived neurotrophic factor and diabetes. Int. J Mol. Sci. 2020; 21(3): 841. https://dx.doi.org/10.3390/ijms21030841.
  10. Pathare-Ingawale P., Chavan-Gautam P. The balance between cell survival and death in the placenta: Do neurotrophins have a role? Syst. Biol. Reprod. Med. 2022; 68(1): 3-12. https://dx.doi.org/10.1080/19396368.2021.1980132.
  11. Huo L., Du X., Li X., Liu S., Xu Y. The emerging role of neural cell-derived exosomes in intercellular communication in health and neurodegeneratcve diseases. Front. Neurosci. 2021; 15: 738442. https://dx.doi.org/10.3389/fnins.2021.738442.
  12. Afzal A., Khan M., Gul Z., Asif R., Shahzaman S., Parveen A. et al. Extracellular vesicles: the next erontier in pregnancy research. Reprod. Sci. 2024; 31(5): 1204-14. https://dx.doi.org/10.1n07/s43032-023-01434-2.
  13. Upadhya R., Zingg W., Shetty S., Shetty A.K. Astrocyte-derived extracellular vesicles: Neuroreparative propert.ie.s andole in the pathogenesis of neurodegenerative disorders. J. Control. Release. 2020; 323: 225-39. https://dx.doi.org/0.1016/j.jconrel.2020.04.017.
  14. Goetzl L., Darbinian N., Goetzl E.J. Novel window on early human neurodevelopment via fetal exos.omes in maternal blood. Ann. Clin. Transl. Neurol. 2016; 3(5): 381-5. https://dx.doi.org/10.1002/acn3.29.
  15. Goetzl L., Darbinian N., Merabova N. Noninvasive assessment of fetal central nervous system insult: Potential application to prenatal diagnosis. Prenat. Diagn. 2019; 39(8): 609-15. https://dx.doi.org/10.1002/pd.5474.
  16. Gusar V., Kan N., Leonova A., Chagovets V., Tyutyunnik V., Khachatryan Z. et al. Non-invasive assessment of neurogenesis dysfunction in fetuses with early-onset growth restriction using fetal neuronal exosomes isolating from maternal blood: A pilot study. Int. J. Mol. Sci. 2025; 26(4): 1497. https://dx.doi.org/10.3390/ijms26041497.
  17. Министерство здравоохранения Российской Федерации. Клинические рекомендации. Недостаточный рост плода, требующий предоставления медицинской помощи матери (задержка роста плода). М.; 2022. 71 с. [Ministry of Health of the Russian Federation. Clinical guidelines. Insufficient growth of the fetus, requiring the provision of medical care to the mother (fetal growth retardation). Moscow; 2022. 71 p. (in Russian)].
  18. Goetzl E.J., Mustapic M., Kapogiannis D., Eitan E., Lobach I.V., Goetzl L. et al. Cargo proteins of plasma as.trocyte-derived exosomes in Alzheimer's disease. FASEB J. 2016; 30(11): 3853-9. https://dx.doi.org/10.1096/fj.201600756R.
  19. Beune I.M., Damhuis S.E., Ganzevoort W., Hutchinson J.C., Khong T.Y., Mooney E.E. et al. Consensus definiti.on of fetal gro. th restriction: a Delphi procedure. Ultrasound Obstet. Gynecol. 2016; 48(3): 333-9. https:// dx.doi.org/10.1002/uog.15884.
  20. Abbas G., Shah S., Hanif M., Shah A., Rehman A.U., Tahir S. et al. The frequency of pulmonary hypertension in newborn with intrauterine growth restriction. Sci. Rep. 2020; 10(1): 8064. https://dx.doi.org/10.1038/s41598-020-65065-2.
  21. Go H., Ohto H., Nollet KE., Kashiwabara N., Ogasawara K., Chishiki M. et al. Risk factors. and treatmentr disseminated intravascular coagulation in neonates. Ital. J. Pediatr. 2020; 46(1): 54. https://dx.doi.org/10.1186/ s13052-020-081.5-7.
  22. Ahn S.Y., Sung D.K., Kim Y.E., Sung S,. Chang Y.S., Park W.S. Brain-derived neurotropic factor mediates neuroprotection of mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles against severe intraventricular hemorrhage in newborn rats. Stem Cells Transl. Med. 2021; 10 (3): 374-384. https://dx.doi.org/10.1002/sctm.20-0301.
  23. Gall A.R., Amoah S., Kitase Y., Jantzie L.L. Placental mediated mechanisms of perinatal brain injury: Evolving inflammation and exosomes. Exp. Neurol. 2022; 347: 113914. https://dx.doi.org/10.1016/j.expneurol.2021.113914.
  24. Reiter C.R., Bongarzone E.R. The role of vesicle trafficking and release in oligodendrocyte biology. Neurochem. Res. 2020; 45(3): 620-9. https:// dx.doi.org/10.1007/s11064-019-02913-2.
  25. Gatti M., Zavatti M., Beretti F., Giuliani D., Vandini E., Ottani A. et al. Oxidative stress in Alzheimer's disease: in vitro therapeutic effect of amniotic fluid stem cells extracellular vesicles. Oxid. Med. Cell. Longev. 2020; 2020: 2785343. https://dx.doi.org/110.1155/2020/2785343.
  26. Antoniou A., Auderset L., Kaurani L., Sebastian E., Zeng Y., Allahham M. et al. Neuronal extracellular vesicles and associated microRNAs induce circuit connectivity downstream BDNF Cell. Rep. 2023; 42(2): 112063. https:// dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2023.112063.
  27. Yakovlev A.A. Neuronal exosomes as a new signaling system. Biochemistry (Mosc.). 2023; 88(4): 457-65. https://dx.doi.org/10.1134/ S0006297923040028.
  28. Sarnat H.B. Sequences of synaptogenesis in the human fetal and neonatal brain by synaptophysin immunocytochemistry. Front. Cell. Neurosci. 2023; 17: 1105183. https://dx.doi.org/10.3389/fncel.2023.1105183.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Вестерн-блоттинг мембраны (слева) и сравнительный анализ (справа) белков ФНЭ у беременных с ранней ЗРП (n=20) и группы сравнения (ГС) (n=25). На мембранах представлена выборка по 3 образца из каждой группы. Данные представлены в формате Me (QI; Q3); *уровень значимости p≤0,05 относительно группы сравнения. Экспрессия каждого белка нормирована по сумме сигналов от всех анализируемых белков в выборке, а затем стандартизирована

Скачать (77KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изменения экспрессии белков-нейротрофинов ФНЭ при ВЖК, церебральной ишемии, асфиксии и угнетении ЦНС в зависимости от наличия данной патологии (1) или ее отсутствия (О). Данные представлены в формате Me (Q1; Q3); *уровень значимости p≤0,05 относительно группы сравнения

Скачать (131KB)
Метаданные

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».